1 咸阳师范学院离子束与光物理实验室，陕西 咸阳 712000
2 西安交通大学物理学院，陕西 西安 710049
3 中国科学院近代物理研究所，甘肃 兰州 730000
用动能为1360 keV的129Xeq+（q=17，20，23，25，27）高电荷态离子分别入射到金属Al和Ti固体靶表面，测量高电荷离子与表面相互作用过程中离子俘获表面电子完成中性化所形成的激发态Xe原子和低电离态Xe离子退激辐射的近红外光谱线（800~1700 nm），以及靶原子被离化激发、退激辐射的光谱线。实验结果表明：高电荷态离子入射金属表面的过程中，携带的势能在飞秒量级的时间内沉积到靶表面，使靶原子离化激发，较强的库仑势能可使靶原子形成高离化态和复杂的电子组态、退激辐射光谱线。随着入射离子的电荷态增加，测量谱线的强度增大，该变化趋势与入射离子的势能随电荷增加的变化趋势大体一致，说明经典过垒模型在近玻尔速度能区是成立的。
原子与分子物理学 高电荷态离子 经典过垒模型 禁戒跃迁 近红外光谱
1 北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室，北京 100871
2 量子物质协同创新中心，北京 100871
3 极端光学协同创新中心，山西 太原 030006
超短激光脉冲的出现为人们研究原子分子内电子的超快动力学过程提供了重要的技术手段。强激光诱导原子分子的光电离过程是光诱导物理过程的基石，也是目前强场物理领域的前沿热点之一。本文重点综述了双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究进展。首先，介绍了研究强场分子电离动力学的半经典模型，给出了电离电子波包的相位和振幅分布。然后，介绍了利用双波长圆偏振光场测量H2分子和CO分子的电离动力学的研究，发现电离电子的振幅结构以及隧穿后电子受到的长程库仑势都会影响电子的动力学过程。此外，电子波包的相位结构也会包含在光电子的发射角中，这个初始相位编码了电子吸收光子而电离过程中的时域信息。最后，对新型阿秒钟在分子光电离过程中的应用进行了总结，并展望了未来复杂分子体系的应用前景。
原子分子物理学 强场光物理 隧道电离 多光子电离 分子半经典模型
国防科技大学信息通信学院，湖北 武汉 430035
研究了里德伯原子系统采用直接解调法对微波调幅信号进行解调时的工作点与基带信号非线性失真之间的关系。首先，利用里德伯原子的电极化率理论表达式，得到在耦合光、探测光和微波的频率均为零失谐条件下，里德伯原子系统对微波调幅信号的解调模型；然后，计算探测光透射率对微波拉比频率的一阶导数和二阶导数，并利用二阶导数为0这一条件，得到里德伯原子汽室的非线性失真最小的点，即最佳线性工作点；最后，采用总谐波失真（THD）来分别研究里德伯原子汽室的静态工作点、基带信号的幅度与解调所引起的非线性失真之间的关系。仿真结果表明，对于里德伯原子133Cs（采用能级6S1/2、6P3/2、47D5/2、48P3/2），当耦合光拉比频率为2π×2.7 MHz，并且调幅微波基带信号的电场强度幅值为1 mV/m时，工作在最佳线性工作点附近的原子汽室所引入的THD可低至-95.4984 dB。
原子与分子物理学 里德伯态 极化率 拉比频率 透射率 总谐波失真 光学学报
2023, 43(22): 2202001
原子玻色-爱因斯坦凝聚体的调制稳定性决定了凝聚体的超流属性，是超冷原子物理研究的重要内容。在由拉曼光形成的自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中，存在4种不同的零动量本征态，由于自旋轨道耦合的存在，其中两种态载有流，另两种态不载流。通过对它们进行调制稳定性分析，发现无论在什么参数空间，这4种态都是调制不稳定的，即自旋轨道耦合总是能够诱导出调制不稳定性。这些态的动力学演化揭示调制不稳定性能够产生复杂的图案。
原子与分子物理学 自旋轨道耦合 玻色-爱因斯坦凝聚体 调制不稳定性 光学学报
2023, 43(21): 2102001
运用经典系综方法研究了线偏振激光场和双色反旋圆偏振激光场中CO2分子非序列双电离的产量。结果表明：在激光强度较高的区域，双色反旋圆偏振激光场下CO2分子非序列双电离的产量高于线偏振激光场；在激光强度较低的区域，结果则刚好相反。这是因为当激光强度较低时，CO2非序列双电离产量的主要影响因素是抑制势垒，当激光强度较高时，由于抑制势垒发生扭曲，其产量主要受激光场结构的影响。
原子与分子物理学 非序列双电离 双色反旋圆偏振激光场 线偏振激光场 分子 产量 光学学报
2023, 43(20): 2002001
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Opto-electronics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
2 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
We report the measurement of the electromagnetically induced transparency (EIT) with Rydberg states in ultracold Fermi gases, which is obtained through a two-photon process with the ladder scheme. Rydberg–EIT lines are obtained by measuring the atomic losses instead of the transmitted probe beam. Based on the laser frequency stabilization locking to the superstable cavity, we study the Rydberg–EIT line shapes for the and states. We experimentally demonstrate the significant change in the Rydberg–EIT spectrum by changing the principal quantum number of the Rydberg state (n and l). Moreover, the transparency peak position shift is observed, which may be induced by the interaction of the Rydberg atoms. This work provides a platform to explore many interesting behaviors involving Rydberg states in ultracold Fermi gases.
atomic and molecular physics hyperfine structure Rydberg states Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 100201
1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室，陕西 西安 710600
2 中国科学院大学天文与空间科学学院，北京 100049
在87Sr空间光晶格钟原理样机上实验观测了原子碰撞对谱线激发率抑制以及对谱线的展宽，并观测到由非弹性碰撞导致的原子损耗。通过简单地将原子数从6000减小至2000，实现了线宽为1.9 Hz的钟跃迁谱线，并将空间光晶格钟原理样机的稳定度提升至1×10-15（τ/s）-0.5。相关实验结果对研究光晶格的多体相互作用对钟跃迁谱线的影响具有重要意义。
原子与分子物理学 空间光晶格钟 钟跃迁谱线 相互作用 自比对稳定度
延安大学物理与电子信息学院，陕西 延安 716000
通过求解含时薛定谔方程的数值方法，研究了不同分子构型的平面分子的高次谐波产生，结果表明：奇偶谐波同时释放，且奇偶谐波的相对产量对取向角和分子构型都很灵敏。基于上述结果，提出了利用奇偶高次谐波谱探测原子核位置的简单方法，从而可以通过奇偶高次谐波谱重构取向不对称平面分子的键长和键角，同时利用高次谐波谱为阿秒尺度探测多中心分子结构提供帮助。
原子分子物理 奇偶谐波 平面分子 跃迁偶极矩 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0102002
1 郑州师范学院物理与电子工程学院，河南 郑州 450044
2 郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001
过渡金属原子掺杂硅团簇不仅可以提高硅团簇的稳定性，还可以使其产生许多新颖的物理和化学特性，在新能源和材料领域应用广泛。本文基于密度泛函理论并结合粒子群优化算法程序卡利普索，对CoSi16-和Co2Si322-团簇的几何结构、电子、光谱和热力学特性进行了系统研究。结构优化发现，CoSi16-和Co2Si322-团簇基态结构分别为Co原子被包裹在Si笼内部的高对称D2d和D2h点群对称笼状结构。在此结构基础上，分析了两体系的磁性和键级等特性。此外，根据拟合的光电子能谱、红外和拉曼光谱，对两体系的主要特征峰进行了归属分析。最后，研究了体系的热力学特性，讨论了热力学参数Cv 和 S随温度变化的规律。
原子与分子物理 密度泛函理论 几何结构 电子特性 热力学特性 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0102001
1 重庆移通学院数理教学部， 重庆 401520
2 重庆师范大学物理与电子工程学院， 重庆 401331
采用基于密度泛函理论体系下的第一性原理平面波超软赝势方法，研究了金红石相二氧化钛［TiO2（110）］表面吸附氢气（H2）的微观机制，计算了TiO2表面的吸附能、态密度、电荷布局和光学性质的变化。结果表明：单碳（C）、单钼（Mo）以及C、Mo共掺杂的金红石相TiO2（110）表面均容易吸附H2，吸附方式属于化学吸附。掺杂后，禁带中形成的杂质能级可以诱导光生电子与空穴的分离，为电子在禁带中的跃迁提供“阶梯”，改善了TiO2表面的光学性质，在可见光380~780 nm范围内C、Mo共掺，单Mo掺杂和单C掺杂材料的光学性能依次降低。C、Mo共掺时，TiO2表面的吸收系数和反射率峰值较未掺杂时分别提高了约5倍和6倍。本工作加深了人们对TiO2表面吸附H2的微观机制的理解，利用掺杂方法改善了材料的光学性能，为TiO2在H2传感器中的应用提供了理论支持。
原子与分子物理学 氢气 密度泛函理论 二氧化钛 吸附 光学学报
2022, 42(22): 2202001
